JP2001052751A - 固体状電解質二次電池ユニット - Google Patents
固体状電解質二次電池ユニットInfo
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- JP2001052751A JP2001052751A JP11220211A JP22021199A JP2001052751A JP 2001052751 A JP2001052751 A JP 2001052751A JP 11220211 A JP11220211 A JP 11220211A JP 22021199 A JP22021199 A JP 22021199A JP 2001052751 A JP2001052751 A JP 2001052751A
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- solid electrolyte
- secondary battery
- battery unit
- electrolyte secondary
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 固体状電解質二次電池ユニットとは別体の配
線基板が不要であり、小型化が可能であると共に、コネ
クタやケーブルが不要になり、接続点の数が少なく、断
線の可能性を著しく小さくすることができる固体状電解
質二次電池ユニットを提供する。 【解決手段】 正極集電体１、正極２、多孔膜３、負極
４及び負極集電体５よりなる電池要素の該集電体１，５
に直接的に導通するように配線パターン１Ｐが設けら
れ、さらに絶縁層８が形成される。この配線パターン１
Ｐに回路素子２０が実装され、ケース１１に納め込まれ
る。絶縁層８とケース１１との間が封止用シール１２で
封じられる。
線基板が不要であり、小型化が可能であると共に、コネ
クタやケーブルが不要になり、接続点の数が少なく、断
線の可能性を著しく小さくすることができる固体状電解
質二次電池ユニットを提供する。 【解決手段】 正極集電体１、正極２、多孔膜３、負極
４及び負極集電体５よりなる電池要素の該集電体１，５
に直接的に導通するように配線パターン１Ｐが設けら
れ、さらに絶縁層８が形成される。この配線パターン１
Ｐに回路素子２０が実装され、ケース１１に納め込まれ
る。絶縁層８とケース１１との間が封止用シール１２で
封じられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は固体状電解質二次電
池ユニットに係り、特に電池要素と保護回路とを一体的
に設けた固体状電解質二次電池ユニットに関する。
池ユニットに係り、特に電池要素と保護回路とを一体的
に設けた固体状電解質二次電池ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】I．電池要素と、それを収納するケース
と、保護回路とを有する二次電池ユニットは、リチウム
二次電池等において公知である。例えば、特開平８−３
１４６０号公報には、ケース内に二次電池要素を収納
し、このケースの蓋に保護回路が実装された基板を装着
した二次電池が記載されている。この保護回路は、該二
次電池の過放電、過充電、過電流、過大入力及び過熱を
防止するために、入力又は出力電流を制限する等の機能
を有する。
と、保護回路とを有する二次電池ユニットは、リチウム
二次電池等において公知である。例えば、特開平８−３
１４６０号公報には、ケース内に二次電池要素を収納
し、このケースの蓋に保護回路が実装された基板を装着
した二次電池が記載されている。この保護回路は、該二
次電池の過放電、過充電、過電流、過大入力及び過熱を
防止するために、入力又は出力電流を制限する等の機能
を有する。
【０００３】特開平４−３３１４２５号には、過充電、
過放電を防止するための回路を構成する配線パターン及
び回路部品を備えたプリント基板と、２個の二次電池と
を一体化させたバッテリーパックが記載されている。
過放電を防止するための回路を構成する配線パターン及
び回路部品を備えたプリント基板と、２個の二次電池と
を一体化させたバッテリーパックが記載されている。
【０００４】特開平７−２０１３５８号公報には、電池
積層体を収容した電池容器と、電池電流及び電圧を制御
する制御回路を収容した付属容器とをレーザ溶接で一体
化した二次電池が記載されている。
積層体を収容した電池容器と、電池電流及び電圧を制御
する制御回路を収容した付属容器とをレーザ溶接で一体
化した二次電池が記載されている。
【０００５】II．電解液を固体状の電解質に代えて、電
解液の漏液や発火の危険性を低下させた固体状電解質電
池が注目されている。このような電池においては、電池
要素を従来の電解液を用いた電池のような金属からなる
ケースに収納する必要はなくなり、電池を平板状に積層
して且つ軽量のラミネートフィルム等に収納することが
可能となり、その結果、さらなる軽量化、小型化が可能
である。
解液の漏液や発火の危険性を低下させた固体状電解質電
池が注目されている。このような電池においては、電池
要素を従来の電解液を用いた電池のような金属からなる
ケースに収納する必要はなくなり、電池を平板状に積層
して且つ軽量のラミネートフィルム等に収納することが
可能となり、その結果、さらなる軽量化、小型化が可能
である。
【０００６】この固体状電解質電池においても、過充電
や過放電に対する対策として保護回路を設置してユニッ
ト化することが提案されている。保護回路は、電池の過
充電や過放電を防止し、その結果短絡や性能劣化、発火
や破裂を防止する機能を有する。
や過放電に対する対策として保護回路を設置してユニッ
ト化することが提案されている。保護回路は、電池の過
充電や過放電を防止し、その結果短絡や性能劣化、発火
や破裂を防止する機能を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のような二次電池
ユニットにおいて、保護素子は通常プリント配線基板上
に設けられる。しかしながら、このような場合、電池要
素及びこれを収納するケースとは別にプリント配線基板
を用意する必要があり、固体状電解質二次電池のメリッ
トである小型化に著しく不利となる。また、電池要素と
プリント配線基板とを接続するための結線が必要となる
が、その結果、結線のための余分な工程が必要となるば
かりではなく、断線が生じる可能性も生じる。通常の電
子機器回路において電池と電子機器回路との間の断線
は、単に電子機器回路の作動停止という現象で済むが、
上記電池ユニットにおける断線は、電池そのものの機能
は失われないにもかかわらず、電池の安全機能が停止す
る。
ユニットにおいて、保護素子は通常プリント配線基板上
に設けられる。しかしながら、このような場合、電池要
素及びこれを収納するケースとは別にプリント配線基板
を用意する必要があり、固体状電解質二次電池のメリッ
トである小型化に著しく不利となる。また、電池要素と
プリント配線基板とを接続するための結線が必要となる
が、その結果、結線のための余分な工程が必要となるば
かりではなく、断線が生じる可能性も生じる。通常の電
子機器回路において電池と電子機器回路との間の断線
は、単に電子機器回路の作動停止という現象で済むが、
上記電池ユニットにおける断線は、電池そのものの機能
は失われないにもかかわらず、電池の安全機能が停止す
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、電池要素を収
納するケースに配線基板の機能を具備させることにより
上記の問題点を解決した固体状電解質二次電池ユニット
を提供することを目的とするものである。
納するケースに配線基板の機能を具備させることにより
上記の問題点を解決した固体状電解質二次電池ユニット
を提供することを目的とするものである。
【０００９】本発明の固体状電解質二次電池ユニット
は、電極及び固体状電解質を含む電池要素と、該電池要
素を収納するケースと、該電池要素を保護するための保
護回路とを有する固体状電解質電池ユニットにおいて、
該ケースは、電池要素に電気的に接続された配線パター
ンを有し、該保護回路は、該配線パターンに実装されて
なることを特徴とする。
は、電極及び固体状電解質を含む電池要素と、該電池要
素を収納するケースと、該電池要素を保護するための保
護回路とを有する固体状電解質電池ユニットにおいて、
該ケースは、電池要素に電気的に接続された配線パター
ンを有し、該保護回路は、該配線パターンに実装されて
なることを特徴とする。
【００１０】かかる固体状電解質二次電池ユニットにあ
っては、固体状電解質二次電池ユニットとは別体の配線
基板が不要であり、小型化が可能であると共に、コネク
タやケーブルが不要になり、接続点の数が少なく、断線
の可能性を著しく小さくすることができる。
っては、固体状電解質二次電池ユニットとは別体の配線
基板が不要であり、小型化が可能であると共に、コネク
タやケーブルが不要になり、接続点の数が少なく、断線
の可能性を著しく小さくすることができる。
【００１１】この電池を平板状とすれば、回路に必要な
素子を容易にレイアウトできる。
素子を容易にレイアウトできる。
【００１２】この電池要素と配線パターンとを接続点な
く、連続的に接続させれば、接続工程が不要となり、ま
た断線による電池の安全性低下をより高度に防止するこ
とができる。
く、連続的に接続させれば、接続工程が不要となり、ま
た断線による電池の安全性低下をより高度に防止するこ
とができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図１，２を参照して実施の
形態について説明する。まず、図１（ａ）の通り、正極
集電体１、正極２、固体状電解質を含有する多孔膜３、
負極４及び負極集電体５からなる電池要素を製造する。
この正極集電体としてはアルミニウム、ステンレス鋼、
ニッケルメッキ鋼などの屈曲可能な箔が用いられ、負極
集電体としては銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケル
メッキ鋼などの屈曲可能な箔が用いられる。
形態について説明する。まず、図１（ａ）の通り、正極
集電体１、正極２、固体状電解質を含有する多孔膜３、
負極４及び負極集電体５からなる電池要素を製造する。
この正極集電体としてはアルミニウム、ステンレス鋼、
ニッケルメッキ鋼などの屈曲可能な箔が用いられ、負極
集電体としては銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケル
メッキ鋼などの屈曲可能な箔が用いられる。
【００１４】この正極集電体１からは細幅の橋絡部１ａ
を介して配線パターン形成用の導電性フィルム部１ｂが
一連一体に延設されている。負極集電体５からは細幅の
橋絡部５ａが一連一体に延設されている。
を介して配線パターン形成用の導電性フィルム部１ｂが
一連一体に延設されている。負極集電体５からは細幅の
橋絡部５ａが一連一体に延設されている。
【００１５】次に、図１（ｂ）のように、このフィルム
部１ｂの上に合成樹脂などよりなる基板６を積層し、接
着剤によって接合する。
部１ｂの上に合成樹脂などよりなる基板６を積層し、接
着剤によって接合する。
【００１６】この場合、基板６はフィルム部１ｂを正極
集電体１側に折り返したときに該正極集電体１に重なる
面に配置する。そして、矢印Ａの如く橋絡部１ａを１８
０゜折り返すようにして基板６を正極集電体１の上に重
ね合わせ、接着剤によって正極集電体１に接合する。
集電体１側に折り返したときに該正極集電体１に重なる
面に配置する。そして、矢印Ａの如く橋絡部１ａを１８
０゜折り返すようにして基板６を正極集電体１の上に重
ね合わせ、接着剤によって正極集電体１に接合する。
【００１７】なお、基板６としては、紙、布、ガラス
布、ガラスマット等の基材に、ポリイミド樹脂等の熱硬
化性樹脂を含浸してなるものが好適である。
布、ガラスマット等の基材に、ポリイミド樹脂等の熱硬
化性樹脂を含浸してなるものが好適である。
【００１８】このようにして得られた積層体の上面には
フィルム部１ｂが露出しているので、フォトレジストに
よるパターニングを施しフォトエッチングし、フィルム
部１ｂからパターンに従って未露光部を除去することに
より、図１（ｃ）の配線パターン１ｐを形成する。ま
た、橋絡部５ａを積層体の側面を引き回して配線パター
ン１ｐに導通させる。橋絡部５ａと積層体側面との間に
は絶縁材（図示略）を介在させる。
フィルム部１ｂが露出しているので、フォトレジストに
よるパターニングを施しフォトエッチングし、フィルム
部１ｂからパターンに従って未露光部を除去することに
より、図１（ｃ）の配線パターン１ｐを形成する。ま
た、橋絡部５ａを積層体の側面を引き回して配線パター
ン１ｐに導通させる。橋絡部５ａと積層体側面との間に
は絶縁材（図示略）を介在させる。
【００１９】次に、マスクを用いた成膜法により配線パ
ターン１Ｐ上に、該パターンの一部を除いたほぼ全面に
亘って図２のように絶縁層８を形成する。絶縁層８が形
成されていない部分９については、はんだによる酸化防
止処理を施す。
ターン１Ｐ上に、該パターンの一部を除いたほぼ全面に
亘って図２のように絶縁層８を形成する。絶縁層８が形
成されていない部分９については、はんだによる酸化防
止処理を施す。
【００２０】続いて、絶縁層８上に回路素子２０（例え
ば集積回路、電圧検出器、トランジスタ等が例示され
る。）を実装し、保護回路を構成する。この際、絶縁層
が形成されていない部分９のうちの一部は、回路素子と
の接続点や、電池の入出力のための端子１３（図４）と
の接続点となる。
ば集積回路、電圧検出器、トランジスタ等が例示され
る。）を実装し、保護回路を構成する。この際、絶縁層
が形成されていない部分９のうちの一部は、回路素子と
の接続点や、電池の入出力のための端子１３（図４）と
の接続点となる。
【００２１】このようにして得られた電池要素及び保護
回路からなる一体物１０を図３の如く、ケース１１内に
納め込む。このケース１１は底面と４側壁とからなる上
開容器形状であり、上面の開放口を通して上記一体物１
０を図３の矢印Ｂの如く保護回路を有する面を上にして
ケース１１内に納め込む。次いで、この一体物１０の基
板６及び絶縁性膜８の４側面をケース１１の上面の開放
口内面１１ａに接着するか、又は絶縁層８の周縁部とケ
ース１１の上端面とにまたがって封止用シール１２を接
着する。
回路からなる一体物１０を図３の如く、ケース１１内に
納め込む。このケース１１は底面と４側壁とからなる上
開容器形状であり、上面の開放口を通して上記一体物１
０を図３の矢印Ｂの如く保護回路を有する面を上にして
ケース１１内に納め込む。次いで、この一体物１０の基
板６及び絶縁性膜８の４側面をケース１１の上面の開放
口内面１１ａに接着するか、又は絶縁層８の周縁部とケ
ース１１の上端面とにまたがって封止用シール１２を接
着する。
【００２２】これにより、図４に示した固体状電解質二
次電池ユニットが完成する。この際、配線パターン１Ｐ
と基板６と絶縁層８とは一体的に、あたかもプリント配
線基板のように機能し、且つケース１１の上面の蓋を形
成することとなる。
次電池ユニットが完成する。この際、配線パターン１Ｐ
と基板６と絶縁層８とは一体的に、あたかもプリント配
線基板のように機能し、且つケース１１の上面の蓋を形
成することとなる。
【００２３】なお、図４において、端子１３は、配線パ
ターン１は電気的に接続されている。該端子１３は、金
属からなり、その一部は外部に露出して、入出力の際の
接点となる。
ターン１は電気的に接続されている。該端子１３は、金
属からなり、その一部は外部に露出して、入出力の際の
接点となる。
【００２４】図３，４においては、１個のケース中に１
つの電池要素が収納されているが、複数の電池要素を直
列又は並列に接続して、これを１個のケースに収納させ
ることもできる。この場合、複数の電池要素を直列又は
並列に接続する接続線の両端をそれぞれ配線パターンと
接続すればよい。
つの電池要素が収納されているが、複数の電池要素を直
列又は並列に接続して、これを１個のケースに収納させ
ることもできる。この場合、複数の電池要素を直列又は
並列に接続する接続線の両端をそれぞれ配線パターンと
接続すればよい。
【００２５】
【発明の効果】以上の通り、本発明の固体状電解質二次
電池ユニットは、固体状電解質二次電池ユニットとは別
体の配線基板が不要であり、小型化が可能であると共
に、コネクタやケーブルが不要になり、接続点の数が少
なく、断線の可能性を著しく小さくすることができる。
また、電池を平板状とすれば、回路に必要な素子を容易
にレイアウトできる。さらに、電池要素と配線パターン
とを接続点なく、連続的に接続させれば、接続工程が不
要となり、また断線による電池の安全性低下をより高度
に防止することができる。
電池ユニットは、固体状電解質二次電池ユニットとは別
体の配線基板が不要であり、小型化が可能であると共
に、コネクタやケーブルが不要になり、接続点の数が少
なく、断線の可能性を著しく小さくすることができる。
また、電池を平板状とすれば、回路に必要な素子を容易
にレイアウトできる。さらに、電池要素と配線パターン
とを接続点なく、連続的に接続させれば、接続工程が不
要となり、また断線による電池の安全性低下をより高度
に防止することができる。
【図１】実施の形態に係る固体状電解質二次電池ユニッ
トの製造方法を示す斜視図である。
トの製造方法を示す斜視図である。
【図２】実施の形態に係る固体状電解質二次電池ユニッ
トの製造方法を示す斜視図である。
トの製造方法を示す斜視図である。
【図３】実施の形態に係る固体状電解質二次電池ユニッ
トの製造方法を示す斜視図である。
トの製造方法を示す斜視図である。
【図４】実施の形態に係る固体状電解質二次電池ユニッ
トの断面図である。
トの断面図である。
１ 正極集電体 １ａ 橋絡部 １ｂ フィルム部 １Ｐ 配線パターン ２ 正極 ３ 多孔膜 ４ 負極 ５ 負極集電体 ５ａ 橋絡部 ６ 基板 ８ 絶縁層 １１ ケース １２ 封止用シール ２０ 回路素子
Claims (3)
- 【請求項１】 電極及び固体状電解質を含む電池要素
と、該電池要素を収納するケースと、該電池要素を保護
するための保護回路とを有する固体状電解質電池ユニッ
トにおいて、該ケースは、電池要素に電気的に接続され
た配線パターンを有し、該保護回路は、該配線パターン
に実装されてなることを特徴とする固体状電解質二次電
池ユニット。 - 【請求項２】 電池要素及びケースは平板形状を有し、
保護回路は該ケースの平面上に設けられてなる請求項１
に記載の固体状電解質二次電池ユニット。 - 【請求項３】 電池要素と配線パターンとが接続点なく
連続的に一体に形成されている請求項１又は２に記載の
固体状電解質二次電池ユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11220211A JP2001052751A (ja) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | 固体状電解質二次電池ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11220211A JP2001052751A (ja) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | 固体状電解質二次電池ユニット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001052751A true JP2001052751A (ja) | 2001-02-23 |
Family
ID=16747638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11220211A Pending JP2001052751A (ja) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | 固体状電解質二次電池ユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001052751A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101295520B1 (ko) | 2010-10-05 | 2013-08-12 | 주식회사 엘지화학 | 전극패턴을 포함하고 있는 전지셀 |
| WO2014147709A1 (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-25 | 富士通株式会社 | 電子デバイスとその製造方法、及びネットワークシステム |
| CN113661593A (zh) * | 2019-03-29 | 2021-11-16 | 株式会社村田制作所 | 固体电池 |
| US11764395B2 (en) | 2018-02-26 | 2023-09-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | All-solid-state battery |
-
1999
- 1999-08-03 JP JP11220211A patent/JP2001052751A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101295520B1 (ko) | 2010-10-05 | 2013-08-12 | 주식회사 엘지화학 | 전극패턴을 포함하고 있는 전지셀 |
| WO2014147709A1 (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-25 | 富士通株式会社 | 電子デバイスとその製造方法、及びネットワークシステム |
| JPWO2014147709A1 (ja) * | 2013-03-18 | 2017-02-16 | 富士通株式会社 | 電子デバイスとその製造方法、及びネットワークシステム |
| US9666541B2 (en) | 2013-03-18 | 2017-05-30 | Fujitsu Limited | Electronic device, manufacturing method of the same, and network system |
| US11764395B2 (en) | 2018-02-26 | 2023-09-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | All-solid-state battery |
| CN113661593A (zh) * | 2019-03-29 | 2021-11-16 | 株式会社村田制作所 | 固体电池 |
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